T-50的可动边条前缘和气动分析以及对J-20气动的看法。

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 08:19:13


    T-50是常规布局,但那个可动边条前缘却让人感到迷惑,不知道到底有什么作用,随着T-50的飞行中照片和录像增多,让大家对其作用有了一定的了解,个人在这方面有些看法,错误在所难免,提出来供参考。

   另外,J-20的图片也越来越多,这对J-20气动和整个项目进展也有一些新的判断,一同提出,仅供参考。

一、T-50的可动边条前缘的个人看法。
   很多人看到T-50的可动边条前缘,第一个想到的是鸭翼,紧接着想到的是三翼面,还有人认为是襟翼,个人最早还以为是涡襟翼,总之看法很多,那么到底这个东西起到什么作用呢?

1、个人认为不会是鸭翼和三翼面:
(1)、可动边条前缘面积比鸭翼和三翼面的鸭翼要小不少
   传统上鸭翼和三翼面布局中,鸭翼面积都会比较大,这个可动边条前缘虽然比较大,但与真正的鸭翼相比面积要小很多,这与三翼面设计思路并不相同。当然有人说SU-33也算三翼面,个人倒是把SU-33的视频和图片仔细看了不少,发现SU-33的前翼在起飞时起到提高升力作用外,在整个气动过程中似乎更多采用了顺气流的方式来调节,即几乎没有让前翼发挥多大作用,在某种程度上来讲,该鸭翼主要就是起到起飞降落时提高升力的作用,或者说在一定迎角情况下调整涡强度的作用,根本谈不上对操纵方面多大的贡献。关于可动边条与鸭翼面积比较,参见下面示意图:

(2)、可动边条前缘工作时很少上偏,这与鸭翼和三翼面工作情况不同
   从鸭翼和三翼面的工作情况来看,鸭翼和三翼面都会有较多的机会让鸭翼上偏,但是T-50的照片和视频中,除了起飞降落过程中很少的上偏外,绝大多数情况下都是下偏。具体图片和视频俺就不贴了,大家可以自己找。
(3)、对后续的翼面影响的范围和方式有差异
   鸭翼和三翼面后面都是主翼,对主翼影响有二:一个是气流下洗造成升力损失,一个是把涡在机翼上面扫过提供升力。而T-50的可动边条前缘与主翼之间主要是边条涡,虽然效果与鸭翼涡类似,但来源是不同的。除此之外一个很重要的影响是后面的边条实在是大,所以对这部分影响更接近襟翼,常见的襟翼是下偏来保留气流在机翼表面,故这个可动前缘显然不能当做鸭翼来看待。
2、会是涡襟翼吗?个人认为可能性不大。
   由于可动前缘的特殊性,个人曾经怀疑是不是涡襟翼,涡襟翼有一系列好处,具体好处如下:

  目前根据一些资料来看,这种可能性不能说没有,但不大。说到资料,主要就是国内航空专家去美国莱利中心学习考察,最后谈到涡襟翼虽然有不少好处,但是还没有实用,中间有不少问题,估计俄罗斯人还不会冒这么大风险来搞这个东西。具体文章内容见下:

3、会是一般襟翼吗?显然也不完全是。
   那么,这个可动前缘会是前缘襟翼吗?个人认为也不是简单前缘襟翼,因为前缘襟翼很少有上偏的,但肯定有襟翼功能。

4、还有其他功能吗?个人认为有:
   个人曾经找过这方面国内文章,国内文章中类似的东西叫做前端襟翼,即在研究改善三角翼的大迎角飞行时在三角翼顶端将其做成是较大的襟翼,其研究结果如下:

5、有没有起到气流压缩作用?个人认为整个边条有这个作用,但可动前缘应该不是为这个而设计的。
   F-16、F-18、SU-27的进气道前面机身或者边条都起到了气流压缩作用,但显然单纯为了进气就搞这么大的压缩面还没有看到,另外在真正飞行时往往这个可动前缘是下垂的,对气流压缩估计没有多大好处。

6、到底是什么功能,为什么要这么设计?
   也许回答到底是什么功能,根本上需要看的是到底为什么这样设计上去。而为什么这样设计则与整体布局关系很大。
   在四代机布局上,可能大家都没有注意到,一个很大的影响因素是关于弹舱的设计,弹舱的设计与任务有密切关系,而且弹舱布局与整体气动上的实现也有很大关系。由于经济方面的原因,俄罗斯不大可能搞多种四代,加上人力远比原苏联有限,所以走多用途化是必然的,那么T-50本身就具有很强的多用途化能力,这就决定了T-50弹舱设计要考虑这方面因素,个人认为T-50前后串列的弹舱布局对多用途化是很有好处的(这方面更详细的分析见本人以前的帖子)。
   前后串列弹舱放到两个发动机之间,两个发动机之间的间距加大(比SU-27)还大,而四代机典型特征是升力体,那么进气道和发动机的巨大宽度使得中间升力体的宽度也很大,这就使得整体布局上相当于巨大的升力体下面挂两个发动机,前面安装了个机头,然后两侧装两个机翼。中间的升力体与机翼之间就形成了巨大的边条,发挥三代机以来战斗机常见的涡升力的作用。
    不过,根据方宝瑞的《飞机气动设计》书上所将的诺斯罗普在研究F-5的边条时发现,边条面积大到一定程度后涡升力不升反惑,不知道到底有什么作用,随着T-50的飞行中照片和录像增多,让大家对其作用有了一定的了解,个人在这方面有些看法,错误在所难免,提出来供参考。

   另外,J-20的图片也越来越多,这对J-20气动和整个项目进展也有一些新的判断,一同提出,仅供参考。

一、T-50的可动边条前缘的个人看法。
   很多人看到T-50的可动边条前缘,第一个想到的是鸭翼,紧接着想到的是三翼面,还有人认为是襟翼,个人最早还以为是涡襟翼,总之看法很多,那么到底这个东西起到什么作用呢?

1、个人认为不会是鸭翼和三翼面:
(1)、可动边条前缘面积比鸭翼和三翼面的鸭翼要小不少
   传统上鸭翼和三翼面布局中,鸭翼面积都会比较大,这个可动边条前缘虽然比较大,但与真正的鸭翼相比面积要小很多,这与三翼面设计思路并不相同。当然有人说SU-33也算三翼面,个人倒是把SU-33的视频和图片仔细看了不少,发现SU-33的前翼在起飞时起到提高升力作用外,在整个气动过程中似乎更多采用了顺气流的方式来调节,即几乎没有让前翼发挥多大作用,在某种程度上来讲,该鸭翼主要就是起到起飞降落时提高升力的作用,或者说在一定迎角情况下调整涡强度的作用,根本谈不上对操纵方面多大的贡献。关于可动边条与鸭翼面积比较,参见下面示意图:

(2)、可动边条前缘工作时很少上偏,这与鸭翼和三翼面工作情况不同
   从鸭翼和三翼面的工作情况来看,鸭翼和三翼面都会有较多的机会让鸭翼上偏,但是T-50的照片和视频中,除了起飞降落过程中很少的上偏外,绝大多数情况下都是下偏。具体图片和视频俺就不贴了,大家可以自己找。
(3)、对后续的翼面影响的范围和方式有差异
   鸭翼和三翼面后面都是主翼,对主翼影响有二:一个是气流下洗造成升力损失,一个是把涡在机翼上面扫过提供升力。而T-50的可动边条前缘与主翼之间主要是边条涡,虽然效果与鸭翼涡类似,但来源是不同的。除此之外一个很重要的影响是后面的边条实在是大,所以对这部分影响更接近襟翼,常见的襟翼是下偏来保留气流在机翼表面,故这个可动前缘显然不能当做鸭翼来看待。
2、会是涡襟翼吗?个人认为可能性不大。
   由于可动前缘的特殊性,个人曾经怀疑是不是涡襟翼,涡襟翼有一系列好处,具体好处如下:

  目前根据一些资料来看,这种可能性不能说没有,但不大。说到资料,主要就是国内航空专家去美国莱利中心学习考察,最后谈到涡襟翼虽然有不少好处,但是还没有实用,中间有不少问题,估计俄罗斯人还不会冒这么大风险来搞这个东西。具体文章内容见下:

3、会是一般襟翼吗?显然也不完全是。
   那么,这个可动前缘会是前缘襟翼吗?个人认为也不是简单前缘襟翼,因为前缘襟翼很少有上偏的,但肯定有襟翼功能。

4、还有其他功能吗?个人认为有:
   个人曾经找过这方面国内文章,国内文章中类似的东西叫做前端襟翼,即在研究改善三角翼的大迎角飞行时在三角翼顶端将其做成是较大的襟翼,其研究结果如下:

5、有没有起到气流压缩作用?个人认为整个边条有这个作用,但可动前缘应该不是为这个而设计的。
   F-16、F-18、SU-27的进气道前面机身或者边条都起到了气流压缩作用,但显然单纯为了进气就搞这么大的压缩面还没有看到,另外在真正飞行时往往这个可动前缘是下垂的,对气流压缩估计没有多大好处。

6、到底是什么功能,为什么要这么设计?
   也许回答到底是什么功能,根本上需要看的是到底为什么这样设计上去。而为什么这样设计则与整体布局关系很大。
   在四代机布局上,可能大家都没有注意到,一个很大的影响因素是关于弹舱的设计,弹舱的设计与任务有密切关系,而且弹舱布局与整体气动上的实现也有很大关系。由于经济方面的原因,俄罗斯不大可能搞多种四代,加上人力远比原苏联有限,所以走多用途化是必然的,那么T-50本身就具有很强的多用途化能力,这就决定了T-50弹舱设计要考虑这方面因素,个人认为T-50前后串列的弹舱布局对多用途化是很有好处的(这方面更详细的分析见本人以前的帖子)。
   前后串列弹舱放到两个发动机之间,两个发动机之间的间距加大(比SU-27)还大,而四代机典型特征是升力体,那么进气道和发动机的巨大宽度使得中间升力体的宽度也很大,这就使得整体布局上相当于巨大的升力体下面挂两个发动机,前面安装了个机头,然后两侧装两个机翼。中间的升力体与机翼之间就形成了巨大的边条,发挥三代机以来战斗机常见的涡升力的作用。
    不过,根据方宝瑞的《飞机气动设计》书上所将的诺斯罗普在研究F-5的边条时发现,边条面积大到一定程度后涡升力不升反降,因为积极作用已经过了极限,而T-50的这个边条实在太大,虽然没有证据表明在涡升力上到了极限,但显然其面积大小远远超过传统边条的面积。这个巨大的边条已经不是传统边条了,其本身就是一个翼面。我们可以设想这个这个巨大的翼面如果没有襟翼会怎么样,我们会发现在较大迎角时这个巨大的翼面会更容易失速,那么改善失速特性的办法是什么,最直接的就是增加襟翼,这应该是为什么在这个位置增加可动前缘的一个原因。
   那么,增加这个可动前缘后还带来一些积极的作用,因为改变自身的气流分布也影响着边条涡的发展,所以也有调节涡的作用,包括大迎角时减缓涡的破裂。
   另外,这个可动前缘在运动时一定会与机身之间存在缝隙,而根据F-18的前身YF-17研制时的经验,缝隙存在对边条涡稳定性有好处,但这个说法在T-50上未必能够成立,因为T-50的边条太大,这个缝隙与涡之间的距离也远了点,另外T-50的这个缝隙远比YF-17的缝隙短。F-18在航程上发现不足所以把缝隙给堵上了,那么T-50的这个缝隙多少也会带来一定阻力。那么是不是应该缝隙更小一些为好,如此一来最好是前缘下偏时与机身距离较近为好,所以前缘不是等截面的,这样前缘旋转时会向机身靠拢一些,从而减小前缘与机身之间的缝隙(完全减小不大可能,因为机身为了隐形是个斜面,而前缘旋转形成的是个曲面)。当然也有一种可能就是在这个缝隙处气流向上运动时由于机身的折转和可动前缘的尖端形成新的涡,不过目前的照片上没有看出这一点。
   当然,由于可动前缘其位置特殊,这个前缘上偏会改变局部迎角,能够提供一定的抬头升力,同时局部迎角的增加会更容易形成边条涡(毕竟边条涡是需要迎角来产生的),但是这个上偏显然不能让前缘后面的机翼的气流变乱,也就是出现失速的情况,故这个上偏显然不会很大,所以在起到操纵方面的作用相对还是不太强。

7、简单总结一下:
   T-50的总体布局使得发动机之间距离加大,使得中间出现一个巨大的中央机翼体,与机翼之间也形成了远比其他气动布局更大的边条。这个巨大的机翼体如果前缘没有气动控制会在大迎角时带来不利影响,所以需要一个类似前缘襟翼的结构来改善飞行性能。这个可动边条的加入本身改变了边条(中央翼)的气流分布,从而影响了边条产生的涡的强度,譬如在大迎角时改变涡的强度避免涡的提前破裂,在起飞降落时稍微上偏尽早产生涡并提供一定的抬头力,在中小迎角飞行时起到一般前缘襟翼的作用。
  这个可动边条前缘并不是一个非常有用的操纵面,故没有鸭翼和三翼面鸭翼的那种作用,故个人认为谈不上是三翼面布局。由于其面积大小和付出代价,所以也不是为了进气而设计的。
   T-50整体气动布局仍然是传统布局,只不过在传统的方面根据实际需要做了相应的调整,也带来了一些新的有利特性。

二、J-20的气动之个人看法

J-20的气动布局最经典看法可以参加宋老的论文,个人的看法是:的确这个气动布局有太多非线形因素在里面,少有的把鸭翼、边条、升力体合在一起设计,其影响涡的因素比T-50要复杂:T-50是可动前缘影响边条涡,边条涡再影响机翼,而J-20则是鸭翼涡影响边条涡,两者合起来影响机翼,所以在非线形特征上会更复杂。故虽然J-20的可动翼面少于T-50,但其飞控的设计估计比T-50还要难。

或许是因为这个难度,另外还有J-20相对以前我们的基础新的东西较多(超巡斜切DSI进气道、鸭翼边条翼升力体布局),使得整个气动特点在把握上尚存在不少的未知数,所以我们看到J-20上的压力测试点,早期的有进气道鼓包和唇口的,后来还看到遍布机身的测试点,这都说明J-20的确有许多需要摸清楚的东西,否则无需做如此操作。

当然个人不清楚T-50是否也有这样的测试,目前还没有看到这方面的照片,而我们看到老美的一些这些测试更多出现在X编号的战机上(似乎不包括X-35和X-32)。

当然,看到上述结果是否说明J-20就是一个技术验证机而距离原型机比较远?个人认为未必,因为虽然有许多需要摸清的东西,但不见得就会出现天翻地覆的变化,毕竟气动研究已经积累很多年,虽然采用的技术中有许多需要克服的困难,但仍然不是类似前掠翼那种存在巨大缺陷的布局。所以在一些技术问题的验证和解决后,后期的动作会加快。

对于J-20的弹舱布局,一些人提出山寨F-22之说,其实仔细思考这实际上是在总体布局情况下的一种相对合理的选择而已:因为确定下选择长细长比,又选择了鸭式、边条翼和升力体布局,这就使得机身窄长。前面讲到适合空战的弹舱是扁平的,那么扁平要么并列要么串列,串列长度要求在10米左右,因为前起落架的关系,串列弹舱必须和发动机平行,但又不希望放到发动机舱的下面,因为发动机舱本身发热和需要维修,这个位置并不好,像T-50那样机身就很宽,鸭翼和边条就很难布置,这与期望的细长体相矛盾,如此一来就选择并列弹舱,而并列弹舱就在进气道下方,这样位置就和F-22相同了。而这样的弹舱舱门设计则希望不相互干扰,同时为了舱门打开不会碰触地面,也不影响安装,所以弹舱门就是那种折叠方式打开,这是工程设计上合理选择的结果,所以无所谓山寨不山寨,合理的东西就用,没必要放着最合理的东西不选择而刻意标新利益,这纯粹是自己给自己找麻烦。
   
三、简单给个整体总结

   T-50的布局是传统布局基础上的根据实际情况做变通的调整,也附带了一些好处。总体上的气动控制技术更为传统,所以在气动方面的跨度并不是特别大,所以气动测试等方面会比较顺利且快一些。
   J-20采用了很多激进的技术,气动布局与传统相比影响因素更复杂,需要摸清一些东西,目前进度稍慢,但在摸清基础上后也会加快速度。

(补充一下,真正按三翼面设计的飞机典型的是有su47,其鸭翼是比su33大不少,在使用上与su33也不同,而t50的就更不会是三翼面了。)


    T-50是常规布局,但那个可动边条前缘却让人感到迷惑,不知道到底有什么作用,随着T-50的飞行中照片和录像增多,让大家对其作用有了一定的了解,个人在这方面有些看法,错误在所难免,提出来供参考。

   另外,J-20的图片也越来越多,这对J-20气动和整个项目进展也有一些新的判断,一同提出,仅供参考。

一、T-50的可动边条前缘的个人看法。
   很多人看到T-50的可动边条前缘,第一个想到的是鸭翼,紧接着想到的是三翼面,还有人认为是襟翼,个人最早还以为是涡襟翼,总之看法很多,那么到底这个东西起到什么作用呢?

1、个人认为不会是鸭翼和三翼面:
(1)、可动边条前缘面积比鸭翼和三翼面的鸭翼要小不少
   传统上鸭翼和三翼面布局中,鸭翼面积都会比较大,这个可动边条前缘虽然比较大,但与真正的鸭翼相比面积要小很多,这与三翼面设计思路并不相同。当然有人说SU-33也算三翼面,个人倒是把SU-33的视频和图片仔细看了不少,发现SU-33的前翼在起飞时起到提高升力作用外,在整个气动过程中似乎更多采用了顺气流的方式来调节,即几乎没有让前翼发挥多大作用,在某种程度上来讲,该鸭翼主要就是起到起飞降落时提高升力的作用,或者说在一定迎角情况下调整涡强度的作用,根本谈不上对操纵方面多大的贡献。关于可动边条与鸭翼面积比较,参见下面示意图:

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2011-12-1 16:20 上传


(2)、可动边条前缘工作时很少上偏,这与鸭翼和三翼面工作情况不同
   从鸭翼和三翼面的工作情况来看,鸭翼和三翼面都会有较多的机会让鸭翼上偏,但是T-50的照片和视频中,除了起飞降落过程中很少的上偏外,绝大多数情况下都是下偏。具体图片和视频俺就不贴了,大家可以自己找。
(3)、对后续的翼面影响的范围和方式有差异
   鸭翼和三翼面后面都是主翼,对主翼影响有二:一个是气流下洗造成升力损失,一个是把涡在机翼上面扫过提供升力。而T-50的可动边条前缘与主翼之间主要是边条涡,虽然效果与鸭翼涡类似,但来源是不同的。除此之外一个很重要的影响是后面的边条实在是大,所以对这部分影响更接近襟翼,常见的襟翼是下偏来保留气流在机翼表面,故这个可动前缘显然不能当做鸭翼来看待。
2、会是涡襟翼吗?个人认为可能性不大。
   由于可动前缘的特殊性,个人曾经怀疑是不是涡襟翼,涡襟翼有一系列好处,具体好处如下:

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2011-12-1 16:20 上传


  目前根据一些资料来看,这种可能性不能说没有,但不大。说到资料,主要就是国内航空专家去美国莱利中心学习考察,最后谈到涡襟翼虽然有不少好处,但是还没有实用,中间有不少问题,估计俄罗斯人还不会冒这么大风险来搞这个东西。具体文章内容见下:

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3、会是一般襟翼吗?显然也不完全是。
   那么,这个可动前缘会是前缘襟翼吗?个人认为也不是简单前缘襟翼,因为前缘襟翼很少有上偏的,但肯定有襟翼功能。

4、还有其他功能吗?个人认为有:
   个人曾经找过这方面国内文章,国内文章中类似的东西叫做前端襟翼,即在研究改善三角翼的大迎角飞行时在三角翼顶端将其做成是较大的襟翼,其研究结果如下:

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2011-12-1 16:20 上传


5、有没有起到气流压缩作用?个人认为整个边条有这个作用,但可动前缘应该不是为这个而设计的。
   F-16、F-18、SU-27的进气道前面机身或者边条都起到了气流压缩作用,但显然单纯为了进气就搞这么大的压缩面还没有看到,另外在真正飞行时往往这个可动前缘是下垂的,对气流压缩估计没有多大好处。

6、到底是什么功能,为什么要这么设计?
   也许回答到底是什么功能,根本上需要看的是到底为什么这样设计上去。而为什么这样设计则与整体布局关系很大。
   在四代机布局上,可能大家都没有注意到,一个很大的影响因素是关于弹舱的设计,弹舱的设计与任务有密切关系,而且弹舱布局与整体气动上的实现也有很大关系。由于经济方面的原因,俄罗斯不大可能搞多种四代,加上人力远比原苏联有限,所以走多用途化是必然的,那么T-50本身就具有很强的多用途化能力,这就决定了T-50弹舱设计要考虑这方面因素,个人认为T-50前后串列的弹舱布局对多用途化是很有好处的(这方面更详细的分析见本人以前的帖子)。
   前后串列弹舱放到两个发动机之间,两个发动机之间的间距加大(比SU-27)还大,而四代机典型特征是升力体,那么进气道和发动机的巨大宽度使得中间升力体的宽度也很大,这就使得整体布局上相当于巨大的升力体下面挂两个发动机,前面安装了个机头,然后两侧装两个机翼。中间的升力体与机翼之间就形成了巨大的边条,发挥三代机以来战斗机常见的涡升力的作用。
    不过,根据方宝瑞的《飞机气动设计》书上所将的诺斯罗普在研究F-5的边条时发现,边条面积大到一定程度后涡升力不升反惑,不知道到底有什么作用,随着T-50的飞行中照片和录像增多,让大家对其作用有了一定的了解,个人在这方面有些看法,错误在所难免,提出来供参考。

   另外,J-20的图片也越来越多,这对J-20气动和整个项目进展也有一些新的判断,一同提出,仅供参考。

一、T-50的可动边条前缘的个人看法。
   很多人看到T-50的可动边条前缘,第一个想到的是鸭翼,紧接着想到的是三翼面,还有人认为是襟翼,个人最早还以为是涡襟翼,总之看法很多,那么到底这个东西起到什么作用呢?

1、个人认为不会是鸭翼和三翼面:
(1)、可动边条前缘面积比鸭翼和三翼面的鸭翼要小不少
   传统上鸭翼和三翼面布局中,鸭翼面积都会比较大,这个可动边条前缘虽然比较大,但与真正的鸭翼相比面积要小很多,这与三翼面设计思路并不相同。当然有人说SU-33也算三翼面,个人倒是把SU-33的视频和图片仔细看了不少,发现SU-33的前翼在起飞时起到提高升力作用外,在整个气动过程中似乎更多采用了顺气流的方式来调节,即几乎没有让前翼发挥多大作用,在某种程度上来讲,该鸭翼主要就是起到起飞降落时提高升力的作用,或者说在一定迎角情况下调整涡强度的作用,根本谈不上对操纵方面多大的贡献。关于可动边条与鸭翼面积比较,参见下面示意图:

(2)、可动边条前缘工作时很少上偏,这与鸭翼和三翼面工作情况不同
   从鸭翼和三翼面的工作情况来看,鸭翼和三翼面都会有较多的机会让鸭翼上偏,但是T-50的照片和视频中,除了起飞降落过程中很少的上偏外,绝大多数情况下都是下偏。具体图片和视频俺就不贴了,大家可以自己找。
(3)、对后续的翼面影响的范围和方式有差异
   鸭翼和三翼面后面都是主翼,对主翼影响有二:一个是气流下洗造成升力损失,一个是把涡在机翼上面扫过提供升力。而T-50的可动边条前缘与主翼之间主要是边条涡,虽然效果与鸭翼涡类似,但来源是不同的。除此之外一个很重要的影响是后面的边条实在是大,所以对这部分影响更接近襟翼,常见的襟翼是下偏来保留气流在机翼表面,故这个可动前缘显然不能当做鸭翼来看待。
2、会是涡襟翼吗?个人认为可能性不大。
   由于可动前缘的特殊性,个人曾经怀疑是不是涡襟翼,涡襟翼有一系列好处,具体好处如下:

  目前根据一些资料来看,这种可能性不能说没有,但不大。说到资料,主要就是国内航空专家去美国莱利中心学习考察,最后谈到涡襟翼虽然有不少好处,但是还没有实用,中间有不少问题,估计俄罗斯人还不会冒这么大风险来搞这个东西。具体文章内容见下:

3、会是一般襟翼吗?显然也不完全是。
   那么,这个可动前缘会是前缘襟翼吗?个人认为也不是简单前缘襟翼,因为前缘襟翼很少有上偏的,但肯定有襟翼功能。

4、还有其他功能吗?个人认为有:
   个人曾经找过这方面国内文章,国内文章中类似的东西叫做前端襟翼,即在研究改善三角翼的大迎角飞行时在三角翼顶端将其做成是较大的襟翼,其研究结果如下:

5、有没有起到气流压缩作用?个人认为整个边条有这个作用,但可动前缘应该不是为这个而设计的。
   F-16、F-18、SU-27的进气道前面机身或者边条都起到了气流压缩作用,但显然单纯为了进气就搞这么大的压缩面还没有看到,另外在真正飞行时往往这个可动前缘是下垂的,对气流压缩估计没有多大好处。

6、到底是什么功能,为什么要这么设计?
   也许回答到底是什么功能,根本上需要看的是到底为什么这样设计上去。而为什么这样设计则与整体布局关系很大。
   在四代机布局上,可能大家都没有注意到,一个很大的影响因素是关于弹舱的设计,弹舱的设计与任务有密切关系,而且弹舱布局与整体气动上的实现也有很大关系。由于经济方面的原因,俄罗斯不大可能搞多种四代,加上人力远比原苏联有限,所以走多用途化是必然的,那么T-50本身就具有很强的多用途化能力,这就决定了T-50弹舱设计要考虑这方面因素,个人认为T-50前后串列的弹舱布局对多用途化是很有好处的(这方面更详细的分析见本人以前的帖子)。
   前后串列弹舱放到两个发动机之间,两个发动机之间的间距加大(比SU-27)还大,而四代机典型特征是升力体,那么进气道和发动机的巨大宽度使得中间升力体的宽度也很大,这就使得整体布局上相当于巨大的升力体下面挂两个发动机,前面安装了个机头,然后两侧装两个机翼。中间的升力体与机翼之间就形成了巨大的边条,发挥三代机以来战斗机常见的涡升力的作用。
    不过,根据方宝瑞的《飞机气动设计》书上所将的诺斯罗普在研究F-5的边条时发现,边条面积大到一定程度后涡升力不升反降,因为积极作用已经过了极限,而T-50的这个边条实在太大,虽然没有证据表明在涡升力上到了极限,但显然其面积大小远远超过传统边条的面积。这个巨大的边条已经不是传统边条了,其本身就是一个翼面。我们可以设想这个这个巨大的翼面如果没有襟翼会怎么样,我们会发现在较大迎角时这个巨大的翼面会更容易失速,那么改善失速特性的办法是什么,最直接的就是增加襟翼,这应该是为什么在这个位置增加可动前缘的一个原因。
   那么,增加这个可动前缘后还带来一些积极的作用,因为改变自身的气流分布也影响着边条涡的发展,所以也有调节涡的作用,包括大迎角时减缓涡的破裂。
   另外,这个可动前缘在运动时一定会与机身之间存在缝隙,而根据F-18的前身YF-17研制时的经验,缝隙存在对边条涡稳定性有好处,但这个说法在T-50上未必能够成立,因为T-50的边条太大,这个缝隙与涡之间的距离也远了点,另外T-50的这个缝隙远比YF-17的缝隙短。F-18在航程上发现不足所以把缝隙给堵上了,那么T-50的这个缝隙多少也会带来一定阻力。那么是不是应该缝隙更小一些为好,如此一来最好是前缘下偏时与机身距离较近为好,所以前缘不是等截面的,这样前缘旋转时会向机身靠拢一些,从而减小前缘与机身之间的缝隙(完全减小不大可能,因为机身为了隐形是个斜面,而前缘旋转形成的是个曲面)。当然也有一种可能就是在这个缝隙处气流向上运动时由于机身的折转和可动前缘的尖端形成新的涡,不过目前的照片上没有看出这一点。
   当然,由于可动前缘其位置特殊,这个前缘上偏会改变局部迎角,能够提供一定的抬头升力,同时局部迎角的增加会更容易形成边条涡(毕竟边条涡是需要迎角来产生的),但是这个上偏显然不能让前缘后面的机翼的气流变乱,也就是出现失速的情况,故这个上偏显然不会很大,所以在起到操纵方面的作用相对还是不太强。

7、简单总结一下:
   T-50的总体布局使得发动机之间距离加大,使得中间出现一个巨大的中央机翼体,与机翼之间也形成了远比其他气动布局更大的边条。这个巨大的机翼体如果前缘没有气动控制会在大迎角时带来不利影响,所以需要一个类似前缘襟翼的结构来改善飞行性能。这个可动边条的加入本身改变了边条(中央翼)的气流分布,从而影响了边条产生的涡的强度,譬如在大迎角时改变涡的强度避免涡的提前破裂,在起飞降落时稍微上偏尽早产生涡并提供一定的抬头力,在中小迎角飞行时起到一般前缘襟翼的作用。
  这个可动边条前缘并不是一个非常有用的操纵面,故没有鸭翼和三翼面鸭翼的那种作用,故个人认为谈不上是三翼面布局。由于其面积大小和付出代价,所以也不是为了进气而设计的。
   T-50整体气动布局仍然是传统布局,只不过在传统的方面根据实际需要做了相应的调整,也带来了一些新的有利特性。

二、J-20的气动之个人看法

J-20的气动布局最经典看法可以参加宋老的论文,个人的看法是:的确这个气动布局有太多非线形因素在里面,少有的把鸭翼、边条、升力体合在一起设计,其影响涡的因素比T-50要复杂:T-50是可动前缘影响边条涡,边条涡再影响机翼,而J-20则是鸭翼涡影响边条涡,两者合起来影响机翼,所以在非线形特征上会更复杂。故虽然J-20的可动翼面少于T-50,但其飞控的设计估计比T-50还要难。

或许是因为这个难度,另外还有J-20相对以前我们的基础新的东西较多(超巡斜切DSI进气道、鸭翼边条翼升力体布局),使得整个气动特点在把握上尚存在不少的未知数,所以我们看到J-20上的压力测试点,早期的有进气道鼓包和唇口的,后来还看到遍布机身的测试点,这都说明J-20的确有许多需要摸清楚的东西,否则无需做如此操作。

当然个人不清楚T-50是否也有这样的测试,目前还没有看到这方面的照片,而我们看到老美的一些这些测试更多出现在X编号的战机上(似乎不包括X-35和X-32)。

当然,看到上述结果是否说明J-20就是一个技术验证机而距离原型机比较远?个人认为未必,因为虽然有许多需要摸清的东西,但不见得就会出现天翻地覆的变化,毕竟气动研究已经积累很多年,虽然采用的技术中有许多需要克服的困难,但仍然不是类似前掠翼那种存在巨大缺陷的布局。所以在一些技术问题的验证和解决后,后期的动作会加快。

对于J-20的弹舱布局,一些人提出山寨F-22之说,其实仔细思考这实际上是在总体布局情况下的一种相对合理的选择而已:因为确定下选择长细长比,又选择了鸭式、边条翼和升力体布局,这就使得机身窄长。前面讲到适合空战的弹舱是扁平的,那么扁平要么并列要么串列,串列长度要求在10米左右,因为前起落架的关系,串列弹舱必须和发动机平行,但又不希望放到发动机舱的下面,因为发动机舱本身发热和需要维修,这个位置并不好,像T-50那样机身就很宽,鸭翼和边条就很难布置,这与期望的细长体相矛盾,如此一来就选择并列弹舱,而并列弹舱就在进气道下方,这样位置就和F-22相同了。而这样的弹舱舱门设计则希望不相互干扰,同时为了舱门打开不会碰触地面,也不影响安装,所以弹舱门就是那种折叠方式打开,这是工程设计上合理选择的结果,所以无所谓山寨不山寨,合理的东西就用,没必要放着最合理的东西不选择而刻意标新利益,这纯粹是自己给自己找麻烦。
   
三、简单给个整体总结

   T-50的布局是传统布局基础上的根据实际情况做变通的调整,也附带了一些好处。总体上的气动控制技术更为传统,所以在气动方面的跨度并不是特别大,所以气动测试等方面会比较顺利且快一些。
   J-20采用了很多激进的技术,气动布局与传统相比影响因素更复杂,需要摸清一些东西,目前进度稍慢,但在摸清基础上后也会加快速度。

(补充一下,真正按三翼面设计的飞机典型的是有su47,其鸭翼是比su33大不少,在使用上与su33也不同,而t50的就更不会是三翼面了。)
苏33前面那个不叫鸭翼,所起得作用貌似也不是增加升力,而是增加一个可控翼面,兵工科技有一期专门介绍了这个东西。
无错拯救 发表于 2011-12-1 16:27
苏33前面那个不叫鸭翼,所起得作用貌似也不是增加升力,而是增加一个可控翼面,兵工科技有一期专门介绍了这 ...
那可控来干什么用呢?
LZ分析得很不错了,还是想起了米格总设计师的话:战斗机的设计都是妥协,妥协,再妥协~~
TSQ 发表于 2011-12-1 16:30
那可控来干什么用呢?
说的是大迎角状态下,常规翼面对飞机的控制下降,所以弄了个前小翼,那期兵工科技详细介绍了,晚上回去给你翻上来。


楼主技术帝
"如果没有这个东东其气动会怎样"
这是非常好的思路

楼主技术帝
"如果没有这个东东其气动会怎样"
这是非常好的思路
无错拯救 发表于 2011-12-1 16:34
说的是大迎角状态下,常规翼面对飞机的控制下降,所以弄了个前小翼,那期兵工科技详细介绍了,晚上回去给 ...
谢谢!静候你晚上发的内容。

个人为了弄清楚这个鸭翼的作用,俺专门看了苏霍伊关于SU-33的宣传资料和SU-33一次在航母上降落失败拉起的视频,发现鸭翼在较大迎角时基本上是顺气流方向,基本上没有产生多大操纵力。

另外,如果真的需要其产生操纵力,远比尾翼和正常鸭翼小很多的“鸭翼”,其效果的确不是很好。
2011-12-1 16:41 上传



从目前的视频来看,只有红色的地方才能显著的产生涡流,这个玩意肯定不能和近耦鸭翼类比。

我觉得这玩意主要是改善机背大迎角下气流,下偏帮助补充机背能量,延缓机背“失速”,提高其“升力体”增升能力用的。
wannaknow 发表于 2011-12-1 16:48
从目前的视频来看,只有红色的地方才能显著的产生涡流,这个玩意肯定不能和近耦鸭翼类比。

我觉得 ...
能够看到涡流的地方和影响涡流的因素并不相同。

影响涡流的因素包括边条的大小、边条的形状、边条的展弦比等。

所以不是说这个地方能够看到明显的涡而只有这个地方产生涡,实际上是整个边条都产生影响而具体表现时表现在这个地方而已。

当然,弯曲前缘对机背气流也有影响。
想问一下楼主,为什么T50一定要把弹仓前后并列放在发动机中间。(是因为不能突破27的基本布局?)
azlzft 发表于 2011-12-1 16:54
想问一下楼主,为什么T50一定要把弹仓前后并列放在发动机中间。(是因为不能突破27的基本布局?)
个人在帖子《也谈正确认识T-50》中谈到了为什么这样设计,当然只是个人看法,供参考。
http://lt.cjdby.net/thread-1085923-1-1.html
LZ分析得很不错
鸭翼我们玩的比毛子熟,楼主多虑了
lafee 发表于 2011-12-1 17:16
鸭翼我们玩的比毛子熟,楼主多虑了
但融合鸭翼、边条、升力体机身却也是头一遭。

要不然并不需要在机身上布置压力分布测量设备。

当然,希望我们采取如此激进的气动布局后获得期望的回报:更强的超音速巡航性能、更强的机动性。
好贴  支持
lafee 发表于 2011-12-1 17:16
鸭翼我们玩的比毛子熟,楼主多虑了
毛子鸭翼加前掠翼加尾翼都玩过了,你太轻浮了,太FGW了。:D
有个疑问请教楼主,“气道和发动机的巨大宽度使得中间升力体的宽度也很大”,机体变宽了但是阻力也增加了,阻力与速度的平方是成正比的,这样做对超巡是否不利?
henryno12 发表于 2011-12-1 17:29
有个疑问请教楼主,“气道和发动机的巨大宽度使得中间升力体的宽度也很大”,机体变宽了但是阻力也增加了, ...
是的,较大的机身浸润面积对整体阻力较大,也就是所谓零升阻力较大,这对超巡是带来不利影响的。

不过这个选择是综合以后的结果,弹舱串列配置比并列配置对整个机身截面分布有好处,这对超巡是有利的。


这里有个很有意思的例子:同样截面的东西,把其加长后长细比增加,浸润面积增加,但超音速阻力却变小,这是因为长细比增加对超音速飞行是有利的,所以影响因素众多,就看如何取舍了。

TSQ 发表于 2011-12-1 16:53
能够看到涡流的地方和影响涡流的因素并不相同。

影响涡流的因素包括边条的大小、边条的形状、边条的展 ...
仔细想了想,慢慢的觉得你说的有点道理。

不过,你说的那个“前段襟翼”,国内的论文研究的是两个襟翼之间的涡耦,不是一个襟翼和其后面的边条的耦合。有区别,联系大不大我这小白就不知道了,我觉得还是有的,但是,这玩意,我自己的感觉不靠谱啊。

另外,这么大的一个控制面,位置这么突出(能影响边条,进气道,机背),看来毛子在空气动力学上面有其独特的思路啊。
最近又把SU-47(S-37)的图看了看,发现这个东西或许压根就不是奔着四代去的,其本质也就只是验证机,在某种程度上可能与四代机本身就没有多大关系:

1、非低可探测外形
虽然涂成了黑色,但圆形的机身、外倾并不明显的垂尾,非矩形外观的进气道,多个翼面线条之间并没有采用平行线来避免雷达反射到多个方向等。
2、虽然见到似乎画了一些弹舱图,但似乎并没有真正实现
这么大机身似乎并没有真正把弹舱做进去,而且机身上也很难看到布置弹舱的合理位置,尤其是格斗弹舱。

个人看法是SU-47估计就是苏霍伊看看前掠翼的问题和潜力,不过弄这个东西是不是代价有点大。当然通过这个苏霍伊或许展现出高过米格的研制能力,会不会由于这个获得竞争上的优势。

顺便谈谈个人问什么突然对SU-47感兴趣,因为SU-47上的布局把鸭翼、边条等和在一起,但似乎还缺少一个升力体机身设计,所以SU-47虽然前掠翼也挺复杂,但不见得会比J-20的气动更复杂。
wannaknow 发表于 2011-12-1 16:48
从目前的视频来看,只有红色的地方才能显著的产生涡流,这个玩意肯定不能和近耦鸭翼类比。

我觉得 ...
又不是没有模拟的图片,真不知道这个只有一地方产生涡是怎么得出来的。
wannaknow 发表于 2011-12-1 17:47
仔细想了想,慢慢的觉得你说的有点道理。

不过,你说的那个“前段襟翼”,国内的论文研究的是两个襟翼 ...
国内这方面的论文有你说的前端襟翼与正常襟翼之间的涡的相互影响,也有单纯前端襟翼对自身涡破裂影响的研究。

可以说这个位置的“前端襟翼”必然会改变边条上的气流分布,改变气流分布后必然会影响到涡的形成,当然究竟影响到什么样子,这个可能需要做实验来看了。
TSQ 发表于 2011-12-1 16:42
谢谢!静候你晚上发的内容。

个人为了弄清楚这个鸭翼的作用,俺专门看了苏霍伊关于SU-33的宣传资料和S ...
我也这样认为,原来的百年兵器vcd介绍海侧卫是,里面有个迅速拉起的动作(是不是眼镜蛇忘了),鸭翼是顺气流方向。

TSQ 发表于 2011-12-1 17:53
最近又把SU-47(S-37)的图看了看,发现这个东西或许压根就不是奔着四代去的,其本质也就只是验证机,在某种 ...


Su-47是纯种的"Tri-plane",比1.44或者X-29要纯得多。

关于Su-47弹舱的问题,图也贴过很多次了。

S-37和Mig 1.44一样是纯粹的技术验证机,而不是任何战斗机的原型机。

而MFI即便没有终结,最后的赢家也应该是Mig而不是Sukhoi和Yak。

前掠翼设计问题很多,几乎不可能在当时发展出实用的战斗机。

但是S-37确实担负了许多苏霍伊下一代战斗机的技术验证,包括整体复材结构,弹舱设计,飞控等等。





谁也不知道如果以S-32(S-37)的前掠翼构型做战斗机会是什么样子。


TSQ 发表于 2011-12-1 17:53
最近又把SU-47(S-37)的图看了看,发现这个东西或许压根就不是奔着四代去的,其本质也就只是验证机,在某种 ...


Su-47是纯种的"Tri-plane",比1.44或者X-29要纯得多。

关于Su-47弹舱的问题,图也贴过很多次了。

S-37和Mig 1.44一样是纯粹的技术验证机,而不是任何战斗机的原型机。

而MFI即便没有终结,最后的赢家也应该是Mig而不是Sukhoi和Yak。

前掠翼设计问题很多,几乎不可能在当时发展出实用的战斗机。

但是S-37确实担负了许多苏霍伊下一代战斗机的技术验证,包括整体复材结构,弹舱设计,飞控等等。





谁也不知道如果以S-32(S-37)的前掠翼构型做战斗机会是什么样子。

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2011-12-1 18:20 上传

从目前的视频来看,只有红色的地方才能显著的产生涡流,这个玩意肯定不能和近耦鸭翼类比。

我觉得 ...
我赞同。
其原因是机背面积大,机翼面积相对小。除了主翼旳前缘机动襟翼外,还需要对机背(也就边条后,发动机前)进行增升,也就是边条的前缘机动襟翼。
J20炽热的尾喷管外露,没有达到红外隐身的水平,这一点不如F22A
啧啧,技术帝吗?
Su-47是纯种的"Tri-plane",比1.44或者X-29要纯得多。

关于Su-47弹舱的问题,图也贴过很多次了。

哈哈,如果真搞出来一定很科幻。
175799027 发表于 2011-12-1 17:55
又不是没有模拟的图片,真不知道这个只有一地方产生涡是怎么得出来的。
第一,我没说“只有”
第二,我承认当时我主观臆断,“眼神党”
第三,谢谢你这图,这图很好,支持了lz的“涡耦理论”
TSQ 发表于 2011-12-1 17:57
国内这方面的论文有你说的前端襟翼与正常襟翼之间的涡的相互影响,也有单纯前端襟翼对自身涡破裂影响的研 ...
看了1757***贴的老图,貌似支持了有利涡耦的理论。
不过,我仍然坚持认为它能改善机背气流。

估计是以涡耦为主,同时能产生有利影响。

如果真是为了涡耦,我比较好奇它是随动适应的水平还是主动控制的水平。
楼主,你的图片上毛五和苏33的前翼面积差不多啊,为何不能理解为异化的三翼面啊?
楼主,你的图片上毛五和苏33的前翼面积差不多啊,为何不能理解为异化的三翼面啊?
顶楼已经讲了多个理由。
wannaknow 发表于 2011-12-1 19:15
看了1757***贴的老图,貌似支持了有利涡耦的理论。
不过,我仍然坚持认为它能改善机背气流。
边条本身就是为了产生涡的。
但要说是主动控制之类的,恐怕俄罗斯不透露,当前是不好分析的。
175799027 发表于 2011-12-1 17:55
又不是没有模拟的图片,真不知道这个只有一地方产生涡是怎么得出来的。
这是一个涡升力传递系统
顶楼更新了对J-20弹舱布局的看法:是总体布局和弹舱设置综合的结果,无所谓山寨F-22。


F22的常规布局目前已做到极致,J20则要在在鸭式布局发展到极致,T50明显没有走出另一条路只是在27气动探索修改,F22和J20的双发窄间距一体式结构的气动强度远超过T50,在超巡的机动性T50的差距更大,按T50目前的设计结构很难加强,如强行进行高速大过载机动很可能发生空中解体.(苏联和俄罗斯不是一个国家了!)

F22的常规布局目前已做到极致,J20则要在在鸭式布局发展到极致,T50明显没有走出另一条路只是在27气动探索修改,F22和J20的双发窄间距一体式结构的气动强度远超过T50,在超巡的机动性T50的差距更大,按T50目前的设计结构很难加强,如强行进行高速大过载机动很可能发生空中解体.(苏联和俄罗斯不是一个国家了!)
TSQ 发表于 2011-12-1 16:53
能够看到涡流的地方和影响涡流的因素并不相同。

影响涡流的因素包括边条的大小、边条的形状、边条的展 ...
其实你和他说的是一个道理,都把发动机之间的弹仓部分的机身看作是一个提供升力的翼面,这两个可动边条某种意义上来说可以充当这个翼面的前缘襟翼,提高大迎角的升力特性。
除了上述的作用,同样也做控制面用,前段时间有人发了T50滚转的图片,滚转方向上那一侧的边条明显下偏很厉害,就是让一侧升力下降用的,另一侧的前缘襟翼稍微又变,同时tvc也配合,感觉T50这么宽机身且发动机分开布局的飞机,如果不提供那么多的滚转力矩(加上TVC,平尾,甚至可能还有垂尾),滚转性能会比较悲剧啊。
奇多圈 发表于 2011-12-1 18:09
我也这样认为,原来的百年兵器vcd介绍海侧卫是,里面有个迅速拉起的动作(是不是眼镜蛇忘了),鸭翼是顺气 ...
……再去看看是顺气流还是负偏角。有涡作用的前翼在三角翼飞机大迎角时基本都要负偏,目的是把涡拉到机翼上方,正偏或0度涡不就拉到机翼下头去了。
TSQ 发表于 2011-12-1 20:09
顶楼已经讲了多个理由。
……SU27M/33的前翼本来就是涡控制器,和T50的可动前边条目标是基本相同的。
zhuxianmashizhu 发表于 2011-12-1 17:29
毛子鸭翼加前掠翼加尾翼都玩过了,你太轻浮了,太FGW了。
你太浮肿了